การเป็นพันธมิตรกันดูเหมือนจะสร้างแพลตฟอร์มโฟโตนิกส์ซิลิกอนสำหรับโรงหล่อด้วยเลเซอร์ควอนตัมดอทในตัว

โรงหล่อทาวเวอร์ สารกึ่งตัวนำและ Quintessent ผู้เชี่ยวชาญด้านการบูรณาการเลเซอร์กับวงจรรวมซิลิคอนโฟโตนิก กำลังทำงานร่วมกันเพื่อสร้างกระบวนการซิลิคอนโฟโตนิกส์ (SiPho) แห่งแรกของโลกที่มีเลเซอร์ควอนตัมดอทแบบบูรณาการ

กระบวนการนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อดูการเชื่อมต่อแบบออปติคัลในตลาดปัญญาประดิษฐ์/การเรียนรู้ของเครื่อง และตลาดการคำนวณแบบแยกส่วน (ศูนย์ข้อมูล) จากข้อมูลของบริษัทวิจัยตลาด Yole ตลาดตัวรับส่งสัญญาณซิลิกอนโฟโตนิกส์สำหรับศูนย์ข้อมูลคาดว่าจะมีมูลค่า 3.5 พันล้านดอลลาร์ภายในปี 2025

กระบวนการหล่อแบบใหม่จะต่อยอดจากแพลตฟอร์มการผลิตซิลิกอนโฟโตนิกส์ PH18 ของทาวเวอร์ และเพิ่มเลเซอร์แบบจุดควอนตัมดอท III-V ของ Quintessent และแอมพลิฟายเออร์ออปติคัลเพื่อให้ชุดองค์ประกอบโฟโตนิกซิลิคอนแบบแอคทีฟและพาสซีฟที่สมบูรณ์ ความสามารถใหม่นี้จะเป็นอุตสาหกรรมแรกในการแสดงให้เห็นถึงการเพิ่มแสงแบบบูรณาการในกระบวนการโฟโตนิกส์ซิลิกอนแบบหล่อมาตรฐาน ชุดพัฒนากระบวนการเริ่มต้น (PDK) มีการวางแผนในปี 2021 โดยมีการรันเวเฟอร์หลายโครงการ (MPW) ตามมาในปี 2022

Dr. John Bowers ศาสตราจารย์ UCSB และผู้ร่วมก่อตั้ง Quintessent กล่าวว่า "Quintessent and Tower กำลังกำหนดขอบเขตใหม่ของซิลิคอนโฟโตนิกส์แบบบูรณาการภายใต้ความพยายามนี้ “ผมรู้สึกตื่นเต้นมากที่จะได้เห็นเลเซอร์ประสิทธิภาพสูงและวงจรรวมโฟโตนิกบนซิลิกอนประเภทใหม่ โดยใช้ประโยชน์จากข้อได้เปรียบเฉพาะของวัสดุควอนตัมดอท”

การรวมกันระหว่างเลเซอร์และแอมพลิฟายเออร์กับซิลิคอนโฟโตนิกส์ที่ระดับองค์ประกอบของวงจรจะช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงานโดยรวม ขจัดข้อจำกัดในการออกแบบแบบดั้งเดิม เช่น งบประมาณการสูญเสียบนชิป ลดความซับซ้อนของบรรจุภัณฑ์ และทำให้สถาปัตยกรรมและฟังก์ชันของผลิตภัณฑ์ใหม่เป็นไปได้

ตัวอย่างเช่น ตัวรับส่งสัญญาณซิลิกอนโฟโตนิกหรือผลิตภัณฑ์เซ็นเซอร์ที่มีเลเซอร์ในตัวจะสามารถทดสอบตัวเองได้อย่างสมบูรณ์ที่ระดับชิปหรือเวเฟอร์ ข้อดีเหล่านี้ได้รับการปรับปรุงเพิ่มเติมโดยการจ้างงาน สารกึ่งตัวนำ จุดควอนตัมเป็นสื่อรับแสงแบบแอกทีฟ ซึ่งช่วยให้อุปกรณ์มีความน่าเชื่อถือมากขึ้น มีสัญญาณรบกวนต่ำ และสามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพที่อุณหภูมิสูงขึ้น

กระบวนการ PH18 ที่เพิ่มขึ้นนี้เป็นส่วนหนึ่งของโปรแกรม Lasers for Universal Microscale Optical Systems (LUMOS) ของ DARPA ซึ่งมีจุดมุ่งหมายเพื่อนำเลเซอร์ประสิทธิภาพสูงมาสู่แพลตฟอร์มโฟโตนิกส์ขั้นสูง เพื่อรองรับการใช้งานเชิงพาณิชย์และการป้องกัน